[發明專利]并離網雙模式船舶太陽能發電系統

有效

• 申請號: 201410162531.0
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN103929115A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 嚴新平;湯旭晶;孫玉偉;袁成清;于大疆;陳智
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H02S10/00
• 分類號: H02S10/00;H02J7/35;H02J3/38
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

1.并離網雙模式船舶太陽能發電系統，其特征是包括太陽能電池板、充電機、太陽能電力管理裝置、交流配電柜(5)、防逆流裝置(1)，以及分別與太陽能電力管理裝置通過RS485通信連接的光伏控制器、光伏逆變器、蓄電池，所述太陽能電池板經光伏控制器電連接至蓄電池和光伏逆變器，光伏逆變器具有并網和離網雙運行模式，其中離網模式經交流配電柜(5)接船舶次要負載形成離網回路，并網模式輸出端電連接至船舶主匯流排與主變壓器之間的節點形成并網回路；充電機輸入端與船舶主配電板電連接，充電機輸出端與蓄電池電連接；防逆流裝置(1)與船舶主匯流排到主變壓器的節點電連接，通過RS485通信線與光伏逆變器連接。

2.根據權利要求1所述的并離網雙模式船舶太陽能發電系統，其特征是當船舶正常航行時，光伏逆變器工作在并網運行模式，將太陽能電力饋送至船舶電網；當船舶遇到包括惡劣海況或者在進出港機動航行工況時，光伏逆變器由并網運行模式切換至離網運行模式，直接向部分負載進行供電，保證船舶正常航行。

3.根據權利要求1所述的并離網雙模式船舶太陽能發電系統，其特征是所述交流配電柜(5)包括變壓器(3)、船電/光伏雙電源切換斷路器(4)，其中變壓器(3)的原邊與光伏逆變器離網輸出端連接，變壓器(3)的副邊與船電/光伏雙電源切換斷路器(4)的其中一路連接，雙電源切換斷路器(4)的另一路與船舶電網連接。

4.根據權利要求1所述的并離網雙模式船舶太陽能發電系統，其特征是所述太陽能電力管理裝置用于監測整個并離網雙模式船舶太陽能發電系統的運行狀態，記錄運行參數，還有包括故障報警、歷史數據查詢和遠程監測的功能。

5.根據權利要求4所述的并離網雙模式船舶太陽能發電系統，其特征是所述太陽能電力管理裝置由CPU、模擬量輸入模塊、數字量輸入輸出模塊、串口通信模塊、交換機、溫濕度傳感器、輻照傳感器、船電/光伏雙電源切換斷路器輔助觸點和并離網切換斷路器輔助觸點組成，其中：所述模擬量輸入模塊，其輸入端與溫濕度傳感器和輻照傳感器電連接；所述數字量輸入輸出模塊，其輸入端與船電/光伏雙電源切換斷路器輔助觸點和并離網切換斷路器輔助觸點電連接，其輸出端與機艙監測報警系統、故障指示燈電連接；所述串口通信模塊，其兩個通信端口與光伏逆變器和BMS的通信端口電連接；所述CPU，其2個串口通信端口與光伏控制器通信端口、充電機通信端口電連接，其以太網端口與交換機的一個端口連接，交換機的其余兩個端口，一個與平板電腦的以太網端口連接，一個與3G遠程通信模塊連接。

6.根據權利要求1所述的并離網雙模式船舶太陽能發電系統，其特征是當太陽能發電系統長期故障，無法向蓄電池充電時，由船電通過充電機給蓄電池充電，保證蓄電池的使用壽命。

7.根據權利要求1所述的并離網雙模式船舶太陽能發電系統，其特征是該系統輸出的太陽能電力作為船舶燃油發電的部分替代電能，從而減少燃油的消耗和廢氣的排放。

8.權利要求1至7中任一權利要求所述并離網雙模式船舶太陽能發電系統的用途，其特征是該系統在船舶電網中的應用，所述船舶包括滾裝船、散貨船、客船。

9.根據權利要求8所述并離網雙模式船舶太陽能發電系統的用途，其特征是在不改變船舶原有電網結構的情況下，加裝該太陽能發電系統，與船舶電網實現并離網一體化運行，具體運行過程是：

正常情況下，該太陽能發電系統通過光伏逆變器與船舶電站并聯運行，光伏逆變器工作在并網模式；當船舶遇到包括惡劣海況或者在進出港機動航行工況時，光伏逆變器切換至離網運行模式，由光伏逆變器逆變輸出向船舶中包括貨艙照明的次要負載供電；當太陽能發電系統出現故障時，光伏逆變器切離船舶電網，不影響船舶電力系統的穩定運行。